Sistemul solar termic - PANOURI CU TUBURI VIDATE

Panouri Solare cu Tuburi Vidate

Panourile solare sunt compuse din elemente tubulare din sticla, montate in baterie. Tubul de sticla contine in interior un element absorbant care capteaza energia solara si o transfera agentului termic solar. Elementul absorbant este izolat datorita vidului din interiorul tubului, acesta eliminand practic dispersiile termice provocate de convectie. Elementul absorbant este de regula compus dintr-o placa metalica (de obicei, din cupru), tratata pentru a obtine un grad de absorbtie ridicat si emitanta redusa, si un tub din cupru in care curge agentul termic solar care intra si iese din tubul vidat. Restul panoului solar are in primul rand functia de conexiune hidraulica si structurala intre tuburi. Este mai raspandit in zonele cu clima aspra si expunere redusa la lumina solara (in special Europa de Nord).

Pro - posibilitate de a atinge temperaturi de lucru mai mari. Acestea pot fi utile pentru generarea de caldura pentru procese din sectorul industrial - pierderi termice reduse datorita excelentei izolatii termice - randamente mai ridicate

Contra - temperaturi de stagnare ridicate. cu impact asupra tuturor materialelor de langa panou si asupra agentului termic solar - cantitate mai mare de abur format in caz de stagnare - avantaje economice numai pentru temperaturi de lucru mai ridicate

Functionarea unui panou solar cu tuburi vidate

Fluxul de energie care ajunge la lichid sufera numeroase pierderi, descrise in continuare. Sa luam in consideratie raza solara (provenind de la o sursa directa sau una difuza) care intalneste geamul tubului vidat. Geamul o reflecta partial (nu numai cu suprafata exterioara, ci si cu cea interioara). Raza este si partial absorbita de geam care, prin urmare, se incalzeste (efect „plafoniera”). Restul ramas din raza solara ajunge la suprafata de absorbtie. Aici raza este partial refl ectata de suprafata de absorbtie din nou catre geam si partial absorbita de agentul termic solar. Cand suprafata de absorbtie se incalzeste, tinde sa disperseze caldura solara, cedand caldura prin iradiere, asa cum fac toate corpurile supraincalzite, devenind emitator de unde infrarosii. La acest tip de panou, pierderile prin convectie sunt anulate de absenta aerului in interiorul tubului.

Detalii de constructie a panoului solar cu tuburi vidate

Tipuri de tub vidate:

Tipuri de suprafete de absorbtie

Tipuri de schimb termic

Sistem cu tub de caldura (conducta de caldura): intr-un tub de cupru este introdus un lichid special, extrem de sensibil la caldura. Caldura soarelui face sa se evaporeze lichidul; aceasta evaporare produce in extremitatea superioara a tubului o concentratie ridicata de caldura care, prin terminalul introdus in panou solar, este cedata apei din circuitul instalatiei; odata cedata caldura, lichidul din heat pipe se raceste, revine la starea lichida si coboara. Acest ciclu se va repeta la infinit, atata timp cat suprafata tubului va fi expusa luminii solare. Poate lucra la temperaturi joase fara vreo problema de inghet. Spre deosebire de tuburile cu flux direct, acest principiu cere o inclinatie minima a tubului de absorbtie, cuprinsa in general intre 20°C si 30°C, in functie de producator.